ประวัติการพัฒนา Ti-6A1-4V เป็นซูเปอร์อัลลอย

Jan 05, 2022

การวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไททาเนียมอุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้นในปี 1950 ในตอนแรก,Ti-6A1-4Vได้รับการพัฒนาในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2497 ซึ่งสามารถนำไปใช้กับสภาพแวดล้อมการทำงาน 350 ℃ ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนดี ในฐานะที่เป็นวัสดุด้านการบินและอวกาศที่ยอดเยี่ยม บริษัทได้เริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับโลหะผสมไททาเนียมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

แอมป์ R &; กระบวนการ D ของโลหะผสมไททาเนียมอุณหภูมิสูงสามารถแบ่งออกเป็นสามช่วงเวลาตามวิธีการเสริมสร้างความเข้มแข็งและองค์ประกอบเฟส:

(1) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2493 ถึง พ.ศ. 2513 อุณหภูมิการให้บริการของโลหะผสมไททาเนียมอุณหภูมิสูงเกินจาก 350 ℃ ถึง 480 ℃ ในช่วงเวลานี้ ความเข้าใจของมันคือกลุ่มเฟสการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็งที่ไม่เป็นระเบียบกลายเป็น + β Phase

(2) ช่วงกลางคือ 1970 ~ 1976 ในช่วงเวลานี้ความต้านทานการคืบของโลหะผสมไททาเนียมที่มีอุณหภูมิสูงได้รับการปรับปรุงเนื่องจากการใช้ Si จำนวนเล็กน้อยในวงกว้างและอุณหภูมิการให้บริการของโลหะผสมเกินจาก 480 ℃ เป็น 540 ℃ แม้ว่าโลหะผสมจะยังคงเสริมความแข็งแกร่งด้วยสารละลายที่เป็นของแข็งเป็นหลัก เนื่องจากการเพิ่ม Si จำนวนเล็กน้อย กลุ่มเฟสของโลหะผสมจะกลายเป็น + β Phase และซิลิไซด์จำนวนเล็กน้อย

(3) ช่วงที่สาม คือ พ.ศ. 2520 ถึง พ.ศ. 2527 สัญญาณหลักของช่วงนี้คือระยะ (TA1) ถูกใช้เป็นเฟสเสริมแรง ดังนั้น อุณหภูมิการให้บริการของโลหะผสมไททาเนียมอุณหภูมิสูงเกินจาก 540 ℃ ถึง 600 ℃ เป็นการยากที่จะตอบสนองความต้องการบริการ 600 ℃ โดยการเสริมความแข็งแกร่งของโซลูชันที่เป็นของแข็งเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการตกตะกอนของเฟส A และซิลิไซด์จำนวนหนึ่งในโลหะผสม ความต้านทานการคืบและความทนทานของโลหะผสมสามารถเพิ่มขึ้น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการบริการที่ 600 ℃

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการบินได้ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไททาเนียมที่อุณหภูมิสูง สำหรับสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร รัสเซีย และประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ ในสาขานี้ พวกเขาได้สร้างระบบโลหะผสมไททาเนียมซุปเปอร์อัลลอยด์ของตนเองขึ้น

ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาTi-6A1-4Vพัฒนาโดยประเทศสหรัฐอเมริกามีความคลาสสิคมากsuperalloyซึ่งเป็น a (a + b) ประเภทสองเฟส มีข้อดีคือทนต่ออุณหภูมิสูง เสถียรภาพทางความร้อน และทนความร้อนได้ดี เป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์การพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมซูเปอร์อัลลอย และยังวางรากฐานสำหรับการวิจัยไททาเนียมอัลลอยด์ในหลายประเทศ

ต่อมาในทศวรรษที่ 1960 สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาและแนะนำ t-62468 และ ti-6242 เพื่อเพิ่มอุณหภูมิบริการจาก 350 ℃ เป็น 450 ℃ คุณสมบัติหลักคือการเพิ่มองค์ประกอบเสถียร Mo ซึ่งปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะผสมเหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับ Ti-6A1-4V โดยเฉพาะการต้านทานการคืบ

ในปี 1970 สหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จอีกครั้งและพัฒนา t-6242s ของ T-6242 ที่ปรับปรุงแล้ว ทำให้อุณหภูมิในการให้บริการเพิ่มขึ้นเป็น 540 ℃ คุณสมบัติหลักของมันคือการเพิ่ม Si ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบคลานและความเสถียรทางความร้อนของโลหะผสม

ในปี 1988 โลหะผสม t-1100 ถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งก็คือ ti-a1-sn-zr-mo-si ใกล้กับโลหะผสมไททาเนียมที่มีอุณหภูมิใช้งาน 600 ℃ โลหะผสม Ti-1100 ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จโดยการปรับเนื้อหาขององค์ประกอบการผสมโดยอ้างอิงถึง ti-6242 เนื่องจากคุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยม โลหะผสม Ti-1100 ที่โตเต็มที่จึงได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในฐานะตัวอย่างโลหะผสมไทเทเนียมที่มีอุณหภูมิสูง และนำไปใช้กับชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ดัดแปลง t552-712


ส่งคำถาม
ประเภท